Konstitutionelle Isomere von Alkanen

Alkane enthalten zwei Arten von Einfachbindungen: Kohlenstoff-Kohlenstoff und Kohlenstoff-Wasserstoff.

Einfache Alkane wie Methan, Ethan und Propan haben nur eine Möglichkeit, ihre Atome anzuordnen, was bedeutet, dass sie eine einzige Strukturformel haben.

Bei Alkanen mit vier oder mehr Kohlenstoffatomen können die Atome jedoch auf verschiedene Weise für dieselbe Summenformel angeordnet sein; sie können konstitutionelle Isomerie oder strukturelle Isomerie aufweisen.

Zum Beispiel hat das Alkan mit vier Kohlenstoffatomen, Butan, zwei Strukturisomere. Die geradkettige Form besteht aus vier Kohlenstoffatomen, die linear angeordnet sind.

Im Vergleich dazu hat die verzweigte Form eine Kette aus drei Kohlenstoffatomen, wobei der vierte Kohlenstoff als Seitenkette oder Zweig an den zweiten Kohlenstoff in der Kette gebunden ist.

Jedes Isomer von Butan besteht aus zehn Wasserstoffatomen, die an vier Kohlenstoffatome gebunden sind. Butan hat also zwei Strukturisomere mit der gleichen Summenformel.

Darüber hinaus unterscheiden sich die Isomere in ihren physikalischen Eigenschaften: Verzweigtes Butan hat einen Siedepunkt von -11,6 °C, während geradkettiges Butan bei -0,5 °C siedet.

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